masterThesis
Fibras de pla revestidas com pontos quânticos de ZNO (PQZNO) via layer-by-layer para potencial aplicação self-cleaning
Registro en:
CABRAL, Rivaldo Leonn Bezerra. Fibras de pla revestidas com pontos quânticos de ZNO (PQZNO) via layer-by-layer para potencial aplicação self-cleaning. 2020. 87f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Têxtil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.
Autor
Cabral, Rivaldo Leonn Bezerra
Resumen
With the 4th industrial revolution approaching, using nanotechnology tools as a
means to obtain materials with greater functionality and performance has shown that
nanoscience is fundamental in solving problems. This was evident when several
studies used ZnO nanoparticles as a catalyst in photocatalytic processes for
wastewater treatment of polluting residues, however, it is disposal in suspension in the
effluent, linked to the size and shape, raises the cost of application, and brings with it
a risk to living beings and the environment. An alternative focus on coating technique
of the nanostructures on textile substrates where it allows applicability in a safer way,
without losing efficiency and property. Based on this assumption, this work developed
a nanocoating with Zinc Oxide Quantum Dots (ZnOQD) has been deposited on
Polylactic Acid (PLA) knitted fabric by Layer-by-Layer (LBL), which was then subjected
to the process of photocatalysis in water contaminated with Rhodamine B dye. Thus,
the results obtained by X-Ray Diffraction (XRD) and High-Resolution Transmission
Electron Microscopy (HRTEM) analyzes reveal that the synthesis of a controllable
process of the ZnOQD with a polycrystalline structure of Wurtzite type and particle size
on average 8 nm. Furthemore, XRD, X-ray Photoelectric Spectroscopy (XPS) and
Field Emission Scanning Electron Microscopy (MEV-FEG) micrographs demonstrate
the deposition of ZnOQD on the surface of the PLA fibers. The photocatalytic activity
of the nanocomposite in the Rhodamine B degraded 85% of the dye with material reuse
capacity of 7 cycles. Com a proximidade da 4ª revolução industrial, utilizar ferramentas da nanotecnologia
como meios para obter materiais com maior funcionalidade e desempenho tem
demonstrado que a nanociência é fundamental na solução e inovação tecnológica.
Isso ficou evidente quando diversos trabalhos utilizaram nanopartículas de ZnO como
principal agente fotocatalisador em processos de degradação de compostos orgânicos
em efluentes industriais. No entanto, a disposição destas partículas em suspensão no
efluente, atrelado ao seu tamanho e forma, eleva o custo da aplicação e,
principalmente, traz consigo um risco aos seres vivos e ao meio ambiente. Uma
alternativa pode ser a utilização de técnicas de revestimento de substratos têxteis com
essas nanoestruturas, que pode permite uma aplicação de forma mais segura, sem
perder eficiência e propriedade. Partindo desse pressuposto, este trabalho
desenvolveu um nanorevestimento com Pontos Quânticos de Óxido de Zinco
(PQZnO) que foi aplicado sobre tecido de malha de poliácido lático (PLA) via Layerby-Layer (LBL) que, em seguida, foi submetido ao processo de fotocatálise em água
contaminada com corante Rodamina B. Assim, os resultados obtidos por análises de
Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta
Resolução (HRTEM) revelam que a síntese permitiu um processo controlável para
obtenção de PQZnO com estrutura policristalina do tipo Wurtzita e tamanho de
partícula em média de 8 nm. Além disso, DRX, Espectroscopia de Fotoelêtronica de
Raios X (XPS) e micrografias de Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de
Campo (MEV-FEG) demonstram a deposição dos PQZnO na superfície das fibras de
PLA. A atividade fotocatalítica do nanocompósito sobre a Rodamina B degradou 85 %
do corante com uma capacidade de reutilização do material de 7 ciclos. 2022-01-19